Трибоэлектрический датчик контроля обрыва нити

 

ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДАТЧИК КОНТРОЛЯ ОБРЫВА НИТИ, содержащий контактирующие нитенаправитель-электризатор и измерительный элемент, вы-, полненные из материалов,имеющих разнополярный потенциал злектризации относительно нити, отличающийс я тем, что, с целью повышения чувствительности датчика, чувствительная часть измерительного злемента выполнена заостренной формы. (Л САд О)

СО|ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„ I 4 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ |

t (I

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3716991/28-12 (22) 26.03.84 (46) 23.08.85. Бюл. | 31 (72) В.И.Киселев, Г.Н.Тихомиров и М,Г.Платонова (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт синтетических волокон (53) 677.052.954(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 694444, кл. В 65 Н 43/02, 1 978. (5|)4 В 65 Н 63/028 D 01 Н 13/16 (54)(57) ТРИБОЭЛЕКТРИЧЕСКИИ ДАТЧИК

КОНТРОЛЯ ОБРЫВА НИТИ, содержащий контактирующие нитенаправитель-электризатор и измерительный элемент, вы-. полненные из материалов, имеющих разнополярный потенцйал электризации относительно нити, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения чувствительности датчика, чувствительная часть измерительного элемента выполнена заостренной формы.

1174361

На обкладках этого динамического конденсатора, образованного поверхностью керамического или стеклянного нитенаправителя — электризатора 2 и движущейся нитью 3, скапливается

40 большой заряд, величина которого ограничена лишь потенциалом пробоя °

В зоне перехода нити между нитенаправителем 2 и заостренным измерительным стальным элементом 4 наблюдается <5 разрыв контакта нити 3 с поверхностью нитенаправителя 2. При разрыве контакта электрическая емкость резко уменьшается, а потенциал заряда нити и напряженность электрического поля 50 заряда нити резко возрастают до величины, при которой начинается разряд заряда нити 3 в окружаюшую среду.

Измерительный элемент 4 имеет малый радиус закругления (1 — 10 х 10 м) 55 и разнополярный потенциал электризации с нитью в сравнении со стеклянным или керамическим нитенаправителем.

Изобретение относится к текстильной промышленности, конкретнее — к устройствам для контроля обрыва нитей.

Цель изобретения — повышение чувствительности датчика.

На чертеже представлен трибоэлектрический датчик перемещения нити.

Трибоэлектрический датчик 1 состоит из нитенаправителя-электризатора

2 и установленного в нитенаправителе, в зоне огибания его нитью 3, заостренного измерительного элемента

4, радиус закругления которого ограничен размерами (1 — 10) х 10 м.

Измерительный электрод 4 датчика 1 соединен с усилителем 5 электрического сигнала и логическим блоком 6.

Устройство работает следующим образом.

В зоне контакта между движущейся нитью 3 и нитенаправителем 2 образуется двойной электрический слой и на нити 3 генерируется подлежащий измерению трибоэлектрический заряд, причем величина заряда, генерируемого на контактирующих поверхностях нити

3 и поверхности нитенаправителя 2, может превышать в 100 и более раз величину заряда на нити после разделения поверхностей, что обусловлено большой площадью и малым расстоянием

-9 между поверхностями (10 м) и, сле . довательно, большой электрической емкостью.

2

Нить при трении о стекло электризуется положительным потенциалом, а при трении о сталь — отрицательным, поэтому положительно заряженная нить 3 после контакта с нитенаправителем 2 весьма интенсивно разряжается на за-: остренный измерительный элемент 4 при разрыве контакта нити 3 с нитенаправителем 2 вследствие того, что стальной измерительный элемент 4 создает противоположный отрицательный потенциал электризации. Малый радиус закругления заостренного измерительного электрода, меньший толщины нити, обуславливает эффект разряжения и избыточного заряда нити при разрыве контакта нити с нитенаправителем на заостренный измерительный элемент 4. В зоне перехода нити 3 между нитенапра- . вителем 2 и заостренным измерительным элементом 4 образуется высокоинтенсивное поле избыточных зарядов нити с силовыми линиями, замыкающимися на заостренный кончик измерительного электрода. Между поверхностью нити и заостренным электродом возникают искровые и коронные микроразряды избыточного заряда нити.

Таким образом, на измерительном электроде создается переменное напряжение, генерируемое трибоэлектрическим зарядом. Этот электрический сигнал увеличивается усилителем 5 элект-. рического сигнала и подается на логический блок 6. Логический блок выполнен в виде двухпозиционного электронного реле, настроенного на включение при заданном уровне усиленного переменного напряжения, генерируемого трибоэлектрическим зарядом движущейся нити и сигнализирующем о движении нити. Логический блок 6 срабатывает при наличии или отсутствии на его входе электрического сигнала. При наличии усиленного электрического сигнала, создаваемого движущейся нитью на входе, логический блок 6 включается и сигнализирует о перемещении нити 3.

При обрыве или останове нити между нитью 3 и нитенаправителем 2 перестает генерироваться трибоэлектрический заряд, на измерйтельном элементе 4 сигнал уменьшается до нуля. На входе логического блока переменное напряже-. ние отсутствует и логический блок 6 при этом выключается, что сигнализирует об обрыве или останове нич и 3